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JPS6212829Y2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6212829Y2
JPS6212829Y2 JP1982082610U JP8261082U JPS6212829Y2 JP S6212829 Y2 JPS6212829 Y2 JP S6212829Y2 JP 1982082610 U JP1982082610 U JP 1982082610U JP 8261082 U JP8261082 U JP 8261082U JP S6212829 Y2 JPS6212829 Y2 JP S6212829Y2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
engine
passage
compressor
switching valve
turbine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP1982082610U
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS58183937U (en
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Priority to JP8261082U priority Critical patent/JPS58183937U/en
Publication of JPS58183937U publication Critical patent/JPS58183937U/en
Application granted granted Critical
Publication of JPS6212829Y2 publication Critical patent/JPS6212829Y2/ja
Granted legal-status Critical Current

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  • Supercharger (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はターボチヤージヤ付デイーゼルエンジ
ンの低、中負荷時における燃費向上と負荷増大時
の過渡応答性向上を図つたターボチヤージヤ付デ
イーゼルエンジンの吸排気制御装置に関する。
[Detailed description of the invention] [Field of industrial application] This invention is an intake and exhaust control for a turbocharged diesel engine that aims to improve fuel efficiency at low and medium loads and improve transient response when the load increases. Regarding equipment.

〔従来技術〕[Prior art]

内燃機関を搭載した一部の車両には、排気ガス
中の熱エネルギーをタービンによつて回収し、該
タービンに連結されたコンプレツサで圧縮した空
気を燃焼室に送つてエンジンパワーを向上させる
ターボチヤージヤが採用されている。
Some vehicles equipped with an internal combustion engine are equipped with a turbocharger that uses a turbine to recover thermal energy from exhaust gas and sends compressed air to the combustion chamber using a compressor connected to the turbine to increase engine power. It has been adopted.

〔考案が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention attempts to solve]

ところで、同一排気量のエンジンにおける無過
給と過給と比べた場合、ターボチヤージヤの燃料
費率特性は高負荷側は良いが、部分負荷側では悪
くなる傾向にある。この原因は、中・低速域で、 (i) ターボチヤージヤ装着に伴なう排圧の増大に
よるポンピング損失の増大、 (ii) 吸気圧の増大に伴なう圧縮仕事の増大、 が生じるためであり、これらはエンジンの摩擦損
失が増大する方向に作用する。
By the way, when comparing non-supercharging and supercharging in engines of the same displacement, the fuel cost characteristics of turbocharging are good on the high load side, but tend to be poor on the partial load side. This is because, in the medium and low speed range, (i) pumping loss increases due to increased exhaust pressure due to turbocharger installation, and (ii) compression work increases due to increased intake pressure. , these act in the direction of increasing engine friction loss.

このように、従来におけるターボチヤージヤ
は、必らずしも作動させる必要のないエンジンの
低・中負荷時にも作動させていたため、無過給時
に比べ燃費特性が悪いという問題があつた。ま
た、加速時等エンジン負荷が増大する際の過渡応
答性にも問題があつた。
As described above, the conventional turbocharger was operated even when the engine was under low or medium load when it did not necessarily need to be operated, so there was a problem that the fuel efficiency was worse than when there was no supercharging. There was also a problem with transient response when the engine load increases, such as during acceleration.

本考案の目的は、エンジンの低・中負荷におけ
る燃費の向上を図ると共に、加速時等エンジン負
荷が増大した際の過渡応答性の向上を図つたター
ボチヤージヤ付デイーゼルエンジンの吸排気制御
装置を提供するにある。
The purpose of the present invention is to provide an intake/exhaust control device for a diesel engine with a turbocharger, which improves fuel efficiency at low and medium loads of the engine, and improves transient response when the engine load increases, such as during acceleration. It is in.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本考案は、上記目的を達成するために、ターボ
チヤージヤ付デイーゼルエンジンの吸排気制御装
置を、エンジンの排気ガス中の熱エネルギーをタ
ービンによつて回収してコンプレツサを駆動し、
該コンプレツサで圧縮した吸入空気をエンジンの
燃焼室に送るターボチヤージヤを備えたデイーゼ
ルエンジンにおいて、前記コンプレツサをバイパ
ス可能に設置された第1の通路と、前記タービン
をバイパス可能に設置された第2の通路と、前記
エンジンの高負荷時にのみ前記第1の通路を閉塞
する第1の切換弁と、前記エンジンの高負荷時に
のみ前記第2の通路を閉塞する第2の切換弁と、
前記エンジン負荷の増大にともなつて順次オンと
なる開度の異なる2個のアクセルスイツチと、前
記第2の切換弁と第1の切換弁とを、これらアク
セルスイツチの2段のオン動作でエンジン負荷の
増大にともなつて第2の通路を閉塞し次いで第1
の通路を閉塞するように順次作動せしめる弁制御
機構と、を具備する機構としたものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides an intake/exhaust control device for a diesel engine with a turbocharger, in which thermal energy in exhaust gas of the engine is recovered by a turbine to drive a compressor.
In a diesel engine equipped with a turbocharger that sends intake air compressed by the compressor to a combustion chamber of the engine, a first passage installed to be able to bypass the compressor and a second passage installed to be able to bypass the turbine. a first switching valve that closes the first passage only when the engine is under high load; a second switching valve that closes the second passage only when the engine is under high load;
The two accelerator switches with different opening degrees, which are turned on sequentially as the engine load increases, the second switching valve and the first switching valve, are turned on by the two-step on operation of these accelerator switches. As the load increases, the second passage is closed and then the first passage is closed.
and a valve control mechanism that sequentially operates to close the passages.

〔作用〕[Effect]

このような構成とすれば、エンジンの低・中負
荷時には、排気流がタービンをバイパスすると共
に、吸気流がコンプレツサをバイパスし、過給エ
ンジンの低・中負荷時の排圧および吸入圧が無過
給並に保たれる。また、加速時等エンジン負荷が
増大したときには、その負荷が2段に検知され、
これにもとづいて切換弁も2段に制御され、過渡
応答性の向上が図られる。即ち、エンジン負荷の
増大によつてまず第2の切換弁が閉状態となりタ
ービンに排気ガスの総てが供給されると共に、こ
の状態で更に負荷が増大すると第1の切換弁が閉
状態となつて過給圧が急速に上昇し、過渡応答性
が向上する。
With this configuration, when the engine is at low or medium load, the exhaust flow bypasses the turbine and the intake flow bypasses the compressor, so that the exhaust pressure and suction pressure are null when the supercharged engine is at low or medium load. It is maintained at the same level as supercharging. Also, when the engine load increases, such as during acceleration, the load is detected in two stages,
Based on this, the switching valve is also controlled in two stages to improve transient response. That is, as the engine load increases, the second switching valve first closes and all of the exhaust gas is supplied to the turbine, and if the load further increases in this state, the first switching valve closes. The boost pressure increases rapidly, improving transient response.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は本考案の実施例を示す構成図である。 FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

デイーゼルエンジン1に装着されるターボチヤ
ージヤ2は、エンジンの排気ガスによつて駆動さ
れるタービン3と吸入空気をエンジン1の高負荷
時に過給された空気をチヤンバに送り込むコンプ
レツサ4とより構成される。コンプレツサ4に対
する空気の導入は、通路Dを介してエアクリーナ
5より取り込まれ、過給された空気は通路Bを介
してエンジン1に送り込まれる。また、コンプレ
ツサ4をバイパス可能に通路Bとエアクリーナ5
の間に通路Aが配設され、該通路A内には所定時
に通路を閉塞する切換弁6が設けられる。エンジ
ン1の排気マニホールドとタービン3とは、通路
EとFによつて連結され、タービン3の排気用と
して通路Hが該タービン3に接続される。通路H
にはマフラーに至る通路Iが接続されると共に、
両通路の接続部と通路EとFの接続部との間に通
路Gが接続され、該通路G内に切換弁7が設けら
れる。
A turbocharger 2 mounted on a diesel engine 1 is comprised of a turbine 3 driven by engine exhaust gas and a compressor 4 that feeds intake air into a chamber with supercharged air when the engine 1 is under high load. Air is introduced into the compressor 4 from an air cleaner 5 through a passage D, and supercharged air is sent into the engine 1 through a passage B. In addition, the passage B and the air cleaner 5 can bypass the compressor 4.
A passage A is disposed between them, and a switching valve 6 is provided within the passage A to close the passage at a predetermined time. The exhaust manifold of the engine 1 and the turbine 3 are connected by passages E and F, and a passage H is connected to the turbine 3 for exhaust gas. Passage H
Passage I leading to the muffler is connected to the
A passage G is connected between the connecting portion of both passages and the connecting portion of passages E and F, and a switching valve 7 is provided within the passage G.

以上の構成において、エンジン1の低・中負荷
時には切換弁6が破線位置にあり、高負荷時には
実線位置にある。また、切換弁7は、エンジン
低・中負荷時には破線位置にあり、高負荷時には
通路C内の過給圧が所定値以下である場合に実線
位置、所定値以上である場合に実線位置と破線位
置の間にある。従つて、エンジン低・中負荷時は
通路AおよびGが開となり、コンプレツサ側にお
いては通路Aおよび通路D〜Bを吸入空気が経由
してエンジン1に送られ、通路Cの圧力は大気圧
近くに保たれる。また、通路Gが開となるためタ
ービン3には排気ガスが殆んど流れず、通路Eの
圧力は低く保たれるのであるが、コンプレツサ4
が殆んど圧縮仕事をしない(切換弁6が開いてい
るため)ので、タービン3自体は無負荷状態であ
るために高回転に保たれる。
In the above configuration, the switching valve 6 is at the broken line position when the engine 1 is under low or medium load, and is at the solid line position when the engine 1 is under high load. In addition, the switching valve 7 is located at the dashed line position when the engine is under low or medium load, is at the solid line position when the supercharging pressure in the passage C is below a predetermined value at high load, and is at the solid line position when the boost pressure in the passage C is below the predetermined value. between positions. Therefore, when the engine is under low or medium load, passages A and G are open, and on the compressor side, intake air is sent to engine 1 via passage A and passages D to B, and the pressure in passage C is close to atmospheric pressure. is maintained. In addition, since the passage G is open, almost no exhaust gas flows into the turbine 3, and the pressure in the passage E is kept low, but the compressor 4
Since the turbine 3 performs almost no compression work (because the switching valve 6 is open), the turbine 3 itself is kept at a high rotation speed because it is in an unloaded state.

エンジン高負荷時であつて通路Cの圧力(過給
圧)が所定値以下の場合には、通路AおよびGが
閉じ、吸入空気の全部がコンプレツサ4を経由す
ると共に、排気ガスの全部がタービン3を経由す
るため、ターボチヤージヤが完全に機能し、通常
のターボエンジンと同様な作動をする。
When the engine is under high load and the pressure in passage C (supercharging pressure) is below a predetermined value, passages A and G are closed, all of the intake air passes through compressor 4, and all of the exhaust gas is transferred to the turbine. 3, the turbocharger is fully functional and operates like a normal turbo engine.

また、エンジン高負荷であつて通路Cの圧力
(過給圧)が所定値以上の場合には、通路Aが全
閉状態のままで通路Gが若干開かれるため、過給
圧は一定に保たれる。
When the engine is under high load and the pressure in passage C (supercharging pressure) is equal to or higher than a predetermined value, passage A remains fully closed and passage G is slightly opened, so that the supercharging pressure is kept constant.

第2図は本考案の第2の実施例を示す構成図で
ある。
FIG. 2 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.

本実施例は、第1図に示した実施例における切
換弁6を、通路BとCの接続部に設けたもので、
他の構成は第1図に示したと同一であるので構成
ならびに動作の説明を省略する。本実施例におい
ては、低・中負荷時の吸気が総て通路Aを経由
し、コンプレツサ4を経由しないようにしたもの
であり、その効果は第1図の実施例と同様であ
る。
In this embodiment, the switching valve 6 in the embodiment shown in FIG. 1 is provided at the connection between passages B and C.
Since the other configurations are the same as shown in FIG. 1, explanations of the configuration and operation will be omitted. In this embodiment, all the intake air during low and medium loads passes through the passage A and does not pass through the compressor 4, and the effect is the same as that of the embodiment shown in FIG.

次に、前記第1および第2の実施例における切
換弁6および7の制御機構について第3図を参照
しながら説明する。
Next, the control mechanism for the switching valves 6 and 7 in the first and second embodiments will be explained with reference to FIG. 3.

第3図は制御機構の実施例を示す回路図であ
り、アクセルスイツチを2個用いて制御するもの
である。切換弁6はダイヤフラム60により駆動
され、切換弁7はダイヤフラム70により駆動さ
れる。バツテリ25にはアクセルスイツチ31を
介して電磁弁33を制御する電磁コイル32が接
続されると共に、アクセルスイツチ34を介して
電磁弁36を制御する電磁コイル35が接続され
る。電磁弁33および36の負圧ポートはバキユ
ームポンプ22に接続され、電磁弁33の負荷側
ポートはダイヤフラム70のダイヤフラム室71
に接続されると共に、電磁弁36の負線側ポート
はダイヤフラム60のダイヤフラム室61に接続
される。また、ダイヤフラム70のダイヤフラム
72は通路B又はCに接続される。前記アクセル
スイツチ31のオン作動は、アクセルスイツチ3
4に比べ小開度でオンになるように設定される。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an embodiment of the control mechanism, which is controlled using two accelerator switches. The switching valve 6 is driven by a diaphragm 60, and the switching valve 7 is driven by a diaphragm 70. An electromagnetic coil 32 for controlling an electromagnetic valve 33 is connected to the battery 25 via an accelerator switch 31, and an electromagnetic coil 35 for controlling an electromagnetic valve 36 is connected via an accelerator switch 34. The negative pressure ports of the solenoid valves 33 and 36 are connected to the vacuum pump 22, and the load side port of the solenoid valve 33 is connected to the diaphragm chamber 71 of the diaphragm 70.
At the same time, the negative line side port of the solenoid valve 36 is connected to the diaphragm chamber 61 of the diaphragm 60. Further, the diaphragm 72 of the diaphragm 70 is connected to the passage B or C. The ON operation of the accelerator switch 31 is performed when the accelerator switch 3
It is set to turn on at a small opening compared to 4.

以上の構成において、加速時等エンジンの負荷
が増大すると最初にアクセルスイツチ31がオン
となり、電磁弁33が切換えられ、ダイヤフラム
70に加えられていた負圧の代りに大気がかか
り、切換弁7は開状態(破線位置)から閉状態
(実線位置)に変わる。この結果、通路Gは閉塞
され、タービン3に排気ガスの総てが供給され
る。この状態で更に負荷が増大すると、アクセル
スイツチ34がオンとなり、電磁弁36が切換え
られ、ダイヤフラム60に加えられていた負圧の
代りに大気がかかり、切換弁6は開状態(破線位
置)から閉状態(実線位置)に変わる。従つて、
通路Aが閉塞され、吸入空気の総てがコンプレツ
サ4に送り込まれる結果、過給圧は急速に上昇す
る。従つて、本実施例によれば、過渡応答性を向
上させることができる。また、コンプレツサ4の
出側(通路B又はC)の圧力(過給圧)が所定値
以上の場合には、ダイヤフラム室72にかかる過
給圧のためにダイヤフラムが押し戻され、切換弁
7が若干開いて過給圧は所定値に保たれる。
In the above configuration, when the engine load increases such as during acceleration, the accelerator switch 31 is first turned on, the solenoid valve 33 is switched, atmospheric air is applied instead of the negative pressure applied to the diaphragm 70, and the switching valve 7 is turned on. Changes from the open state (dashed line position) to the closed state (solid line position). As a result, the passage G is closed and all of the exhaust gas is supplied to the turbine 3. When the load increases further in this state, the accelerator switch 34 is turned on, the solenoid valve 36 is switched, atmospheric pressure is applied instead of the negative pressure applied to the diaphragm 60, and the switching valve 6 changes from the open state (dotted line position). Changes to the closed state (solid line position). Therefore,
As the passage A is closed and all of the intake air is sent to the compressor 4, the boost pressure increases rapidly. Therefore, according to this embodiment, the transient response can be improved. Furthermore, when the pressure (supercharging pressure) on the outlet side (passage B or C) of the compressor 4 is higher than a predetermined value, the diaphragm is pushed back due to the supercharging pressure applied to the diaphragm chamber 72, and the switching valve 7 is slightly opened. When opened, boost pressure is maintained at a predetermined value.

〔考案の効果〕[Effect of idea]

本考案によれば、エンジンの低・中負荷時に
は、排気流がタービンをバイパスすると共に、吸
気流がコンプレツサをバイパスするようにしたの
で、ターボデイーゼルエンジンの低・中負荷時に
おける排圧および吸入圧をターボ無しの場合と同
程度にできるため、摩擦損失をターボ無しと同程
度にすることができる。この結果、ターボデイー
ゼルエンジンの低・中負荷時の燃費をターボ無し
と同程度にすることができる。また、エンジン負
荷の増大時には、その負荷を2段に検知し、これ
にもとづいて第2の切換弁と第1の切換弁とが順
次閉状態となるように2段に切換弁を制御するよ
うにしたので、エンジン負荷の増大時における過
渡応答性を向上させることができる。
According to the present invention, when the engine is under low or medium load, the exhaust flow bypasses the turbine and the intake flow bypasses the compressor. can be made to the same level as without a turbo, so friction loss can be made to be the same as without a turbo. As a result, the fuel efficiency of the turbo diesel engine at low and medium loads can be made comparable to that of a turbo diesel engine without a turbo. Furthermore, when the engine load increases, the load is detected in two stages, and based on this, the switching valves are controlled in two stages so that the second switching valve and the first switching valve are sequentially closed. Therefore, it is possible to improve the transient response when the engine load increases.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本考案の実施例を示す構成図、第2図
は本考案の第2の実施例を示す構成図、第3図は
本考案に係る制御機構の実例を示す回路図であ
る。 1……デイーゼルエンジン、2……ターボチヤ
ージヤ、3……タービン、4……コンプレツサ、
6,7……切換弁、22……バキユームポンプ、
25……バツテリ、31,34……アクセルスイ
ツチ、32,35……電磁コイル、33,36…
…電磁弁、60,70……ダイヤフラム、A,
B,C,D.E.F.G,H,I……通路。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of the control mechanism according to the present invention. 1... Diesel engine, 2... Turbo charger, 3... Turbine, 4... Compressor,
6, 7...Switching valve, 22...Vacuum pump,
25... Battery, 31, 34... Accelerator switch, 32, 35... Electromagnetic coil, 33, 36...
...Solenoid valve, 60,70...Diaphragm, A,
B, C, DEFG, H, I...Aisle.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] エンジンの排気ガス中の熱エネルギーをタービ
ンによつて回収してコンプレツサを駆動し、該コ
ンプレツサで圧縮した吸入空気をエンジンの燃焼
室に送るターボチヤージヤを備えたデイーゼルエ
ンジンにおいて、前記コンプレツサをバイパス可
能に設置された第1の通路と、前記タービンをバ
イパス可能に設置された第2の通路と、前記エン
ジンの高負荷時にのみ前記第1の通路を閉塞する
第1の切換弁と、前記エンジンの高負荷時にのみ
前記第2の通路を閉塞する第2の切換弁と、前記
エンジン負荷の増大にともなつて順次オンとなる
開度の異なる2個のアクセルスイツチと、前記第
2の切換弁と第1の切換弁とを、これらアクセル
スイツチの2段のオン動作でエンジン負荷の増大
にともなつて第2の通路を閉塞し次いで第1の通
路を閉塞するように順次作動せしめる弁制御機構
と、を具備するターボチヤージヤ付デイーゼルエ
ンジンの吸排気制御装置。
In a diesel engine equipped with a turbocharger that recovers thermal energy in engine exhaust gas using a turbine to drive a compressor and sends intake air compressed by the compressor to the combustion chamber of the engine, the compressor is installed so that it can be bypassed. a first passage installed to bypass the turbine; a first switching valve that closes the first passage only when the engine is under high load; a second switching valve that closes the second passage only when the engine load increases; two accelerator switches with different opening degrees that are turned on sequentially as the engine load increases; and a valve control mechanism that sequentially operates the switching valves so as to close the second passage and then close the first passage as the engine load increases by two-stage ON operation of these accelerator switches. Intake and exhaust control device for diesel engine with turbocharger.
JP8261082U 1982-06-03 1982-06-03 Intake and exhaust control device for diesel engine with turbocharger Granted JPS58183937U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8261082U JPS58183937U (en) 1982-06-03 1982-06-03 Intake and exhaust control device for diesel engine with turbocharger

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8261082U JPS58183937U (en) 1982-06-03 1982-06-03 Intake and exhaust control device for diesel engine with turbocharger

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58183937U JPS58183937U (en) 1983-12-07
JPS6212829Y2 true JPS6212829Y2 (en) 1987-04-03

Family

ID=30091667

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8261082U Granted JPS58183937U (en) 1982-06-03 1982-06-03 Intake and exhaust control device for diesel engine with turbocharger

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS58183937U (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56162225A (en) * 1980-05-19 1981-12-14 Nissan Motor Co Ltd Control system for operation of supercharger for diesel engine

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56162225A (en) * 1980-05-19 1981-12-14 Nissan Motor Co Ltd Control system for operation of supercharger for diesel engine

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JPS58183937U (en) 1983-12-07

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